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      煤礦液壓支架二次加壓的解決方案

      2012-08-15 00:48:29鶴崗斯達(dá)機(jī)電設(shè)備制造有限責(zé)任公司馬洪舉
      河南科技 2012年12期
      關(guān)鍵詞:初撐力泵站阻力

      鶴崗斯達(dá)機(jī)電設(shè)備制造有限責(zé)任公司 馬洪舉

      煤礦液壓支架二次加壓的解決方案

      鶴崗斯達(dá)機(jī)電設(shè)備制造有限責(zé)任公司 馬洪舉

      煤礦液壓支架,可以有效對工作面頂板進(jìn)行可靠的支撐與控制,是有效促進(jìn)勞動生產(chǎn)率及安全系數(shù)提高的重要設(shè)備。液壓支架可以對采空區(qū)進(jìn)行合理、有效的隔離,以避免矸石進(jìn)入回采工作面以及被推進(jìn)輸送機(jī)。液壓支架的性能直接關(guān)系到煤炭生產(chǎn)的安全問題,它參與了采煤綜合機(jī)械化的實現(xiàn),最大限度保障了煤礦工人的生命安全。

      一、煤礦液壓支架的作用

      當(dāng)前,煤炭企業(yè)加大了致力于各種綜合開采設(shè)備的開發(fā)與應(yīng)用的力度,煤礦液壓支架在這種情況下產(chǎn)生并且逐漸引起關(guān)注和重視。煤礦行業(yè)綜采液壓支架的出現(xiàn),大幅度降低了回采工作面頂板的死亡事故的發(fā)生率。本文,筆者主要對煤礦液壓支架的作用及可能存在或發(fā)生的問題進(jìn)行闡述,同時對二次加壓的必要性和重要的現(xiàn)實意義進(jìn)行研究,并提出相應(yīng)的解決方案。

      煤礦液壓支架與采煤機(jī)的配套應(yīng)用,有助于采煤行業(yè)綜合機(jī)械化的實現(xiàn)。另一方面,它能有效地解決機(jī)械化采煤過程中落后的頂板管理與采煤工作之間的矛盾,進(jìn)一步提高并改善采煤與運(yùn)輸設(shè)備的效率,大幅度減輕煤礦工人的勞動強(qiáng)度,最大限度地對煤礦工人的生命安全進(jìn)行有效的保障。同時,液壓支架的應(yīng)用,較大幅度地降低了回采工作面頂板死亡事故的發(fā)生率。

      二、煤礦液壓支架應(yīng)用中存在的問題及原因

      1.問題。液壓支架的大力應(yīng)用,在大幅度降低死亡事故發(fā)生率的同時,使人們對綜采工作面頂板的管理在一定程度上放松了精神,因而也缺乏了對初撐力問題的詳細(xì)觀察、研究與分析,這在很大程度上導(dǎo)致了綜采工作面的頂板未得到有效控制,而發(fā)生片幫、冒頂?shù)葘ιa(chǎn)有較大影響的事故,支架損壞和被壓垮的狀況也頻繁發(fā)生。根據(jù)相關(guān)的數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析發(fā)現(xiàn),接近70%的事故均由支架出現(xiàn)問題而導(dǎo)致。

      2.原因。最為關(guān)鍵也是最重要的因素是支架的實際初撐力平均值未達(dá)到額定的初撐力的要求,同時還大大低于支架的標(biāo)稱工作阻力;液壓支架的實際初撐力與額定工作阻力之間的比值(即初撐比)偏低,也喻示了非常低的支架工作阻力的實際利用率。陽泉煤業(yè)集團(tuán)對WS—1.7支架的測定值為60%~ 80%,蘇聯(lián)P?H?茹拉列夫等的統(tǒng)計為30% ~ 60%,等等。支架的設(shè)計與選型過程中,往往只是追求支架工作阻力的提高和支護(hù)強(qiáng)度的加大,反而忽略了支架以及初撐力的重要性;存在很多的工作面支架都未在承載過程中產(chǎn)生恒阻作用,支架特性未得到充分的發(fā)揮。人為因素對初撐力的影響也比較大,造成了偏低的初撐力與工作阻力水平,也導(dǎo)致了工作面各個支架的支撐工作阻力不一致,嚴(yán)重的甚至存有較大的差距。存在于UG背景下的機(jī)構(gòu)可以被視為一組進(jìn)行聯(lián)合運(yùn)動的連桿的集合,機(jī)構(gòu)運(yùn)動仿真及分析大致分為3個步驟:第一步,前處理器階段,此時的任務(wù)是構(gòu)建分析方案,同時向ADAMS解算器中傳送方案中的相關(guān)信息;第二步,求解階段,輸入的數(shù)據(jù)需要通過ADAMS進(jìn)行求解,并向運(yùn)動分析模塊傳送所得到的結(jié)果;最后一步就是后處理階段,主要是借助運(yùn)動分析模塊對所得到的結(jié)果進(jìn)行分析,根據(jù)分析結(jié)果對其進(jìn)行形式轉(zhuǎn)換,根據(jù)實際需求以報表或者圖表的形式展示出來。

      分析表明,對液壓支架的二次加壓也就顯得更加的重要。

      三、煤礦液壓支架二次加壓的解決方案

      目前,世界上先進(jìn)的煤礦綜采裝備技術(shù)的發(fā)展,主要是致力于支架初撐力的有效提高,初撐力和工作阻力之間差距的不斷縮小,最終達(dá)到有效減少支架緩增阻階段的時間,增強(qiáng)支架支護(hù)效果,提高工作阻力的利用率的目的。

      1.提高泵站和供液的壓力。

      (1)提高泵站壓力至33.5 ~ 40 MPa,最大值到50 MPa;總流量350 ~ 500 m L/min,上限700 m L/m in;加大或采用大管徑的主管道,工作面內(nèi)可以采用雙線環(huán)形供回液系統(tǒng)。同時要用采用具有大通道、高壓、大流量等特點的液壓元件,以符合實際操作中工作面快速移架、推溜狀況的需求。

      (2)對實際的地質(zhì)條件,礦壓等進(jìn)行觀測并形成大量的資料,科學(xué)、合理的采用大流量電液控制系統(tǒng)的方式對支架的額定初撐力進(jìn)行確定,同時明確額定工作阻力;適當(dāng)應(yīng)用初撐力保證閥門;在支架關(guān)鍵部分應(yīng)用STE700級別的高強(qiáng)鋼板或鉸接襯套等,以減少對支架的重量與制造成本的支出。

      2.安裝乳化液泵站。安裝乳化液濃度自動配比儀,改善供液系統(tǒng)工況;供液流量的增加,可以采取大流量乳化液泵和并聯(lián)方式實現(xiàn);提高泵站的壓力。

      3強(qiáng)化液壓支架的操作環(huán)節(jié)。在支架上加安壓力監(jiān)視儀表,工作人員可依據(jù)其壓力值進(jìn)行適當(dāng)?shù)牟僮?;操作人員在升架過程中,一般要等支架接頂后停留5 ~ 15 s后,方可判定基本達(dá)到額定的初撐力;制定相關(guān)的制度與規(guī)定,對現(xiàn)場的監(jiān)督與管理要不斷地強(qiáng)化,建立支護(hù)質(zhì)量巡回小組,以保證對質(zhì)量評估的驗收,提高支護(hù)質(zhì)量。

      4.條件允許也可采用液壓二次增壓器,實現(xiàn)對煤礦液壓支架的二次加壓;另一種比較新,正處于研究之中的方法是采用推移千斤頂,來提高初撐力。

      四、結(jié)論

      綜上,煤礦液壓支架的初撐力不足,是造成大量頂板事故的重要且關(guān)鍵的原因之一。因此,提高液壓支架的初撐力,實現(xiàn)對液壓支架的二次加壓,具有重要的現(xiàn)實意義,值得引起廣大煤礦工作者的關(guān)注與重視,并為其解決方案進(jìn)行不斷地努力與探索。

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